Импульсно-предохранительное устройство
Владельцы патента RU 2285181:
Закрытое акционерное общество "Барнаульский котельный завод" (ЗАО "БКЗ") (RU)
Изобретение относится к защитной энергетической арматуре и предназначено защищать от превышения давления в котельных агрегатах, трубопроводах, сосудах, работающих под давлением, и других объектов ТЭС. Импульсно-предохранительное устройство содержит предохранительный клапан. Этот клапан имеет корпус с входным и выходным патрубками. Входной патрубок соединен с магистральным трубопроводом энергетической установки. Выходной патрубок соединен с атмосферой. В корпусе размещены запорный орган и сервопривод. Запорный орган состоит из седла корпуса и тарелки. Сервопривод включает камеру с поршнем. Подпружиненный шток поршня соединен с тарелкой запорного органа. Импульсный клапан имеет впускной и выпускной патрубки. Впускной патрубок связан с магистральным трубопроводом энергетической установки. Выпускной патрубок связан с надпоршневым пространством камеры сервопривода. Устройство дополнительно содержит регулирующий клапан. Вход регулирующего клапана соединен с надпоршневым пространством камеры сервопривода. Выход регулирующего клапана соединен с ее подпоршневым пространством. Изобретение направлено на обеспечение возможности надежной защиты энергетического оборудования ТЭС при резком повышении давления в магистральном трубопроводе. 1 ил.
Изобретение относится к защитной энергетической арматуре, в частности к импульсно-предохранительным устройствам, предназначенным для защиты от превышения давления в котельных агрегатах, трубопроводах, сосудах, работающих под давлением, и других объектов ТЭС.
Известно импульсно-предохранительное устройство, содержащее корпус с подводящим и отводящим трубопроводами, запорный орган, закрепленный на штоке поршня приводного цилиндра, импульсный мембранный клапан с выходным и входным боковыми патрубками, последним из которых входная камера клапана сообщена с линией, соединяющей полость мембраны импульсного клапана с подводящим трубопроводом, причем входная камера импульсного мембранного клапана снабжена осевым выходным патрубком с обратным клапаном, подключенным вместе с боковым выходным патрубком к подпоршневой зоне приводного цилиндра (см. описание к а.с. СССР №1229498, заявл. 29.11.84, опубл. 07.05.86, кл. F 16 К 17/10).
Заявляемое и известное решения имеют следующие общие существенные признаки: корпус с подводящим и отводящим трубопроводами, запорный орган, закрепленный на штоке поршня приводного цилиндра; импульсный клапан с выходным и входным патрубками.
Недостатком известного импульсно-предохранительного устройства является то, что оно не позволяет обеспечить плавного срабатывания запорного органа, закрепленного на штоке поршня приводного цилиндра, и надежной защиты энергетического оборудования ТЭС. Кроме того, устройство имеет сложную конструкцию.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению (прототипом) является импульсно-предохранительное устройство, содержащее предохранительный клапан, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, входной из которых соединен с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выходной с атмосферой, размещенные в корпусе запорный орган, состоящий из седла корпуса и тарелки, и сервопривод, включающий камеру с поршнем, подпружиненный шток которого соединен с тарелкой запорного органа, и импульсный клапан, впускным патрубком связанный с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выпускным с надпоршневым пространством камеры сервопривода (см. Отраслевой каталог НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ «Арматура энергетическая для ТЭС и АЭС» М., 1981, с.42-54).
Существенные признаки: предохранительный клапан, имеющий корпус с входным и выходным патрубками; соединение входного патрубка с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выходного с атмосферой; размещение в корпусе запорного органа, состоящего из седла корпуса и тарелки; выполнение сервопривода, включающего камеру с поршнем, подпружиненный шток которого соединен с тарелкой запорного органа; наличие импульсного клапана, впускным патрубком связанного с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выпускным с надпоршневым пространством камеры сервопривода, являются общими существенными признаками с заявляемым техническим решением.
Недостатком данного устройства также является то, что оно не позволяет обеспечить возможность надежной защиты энергетического оборудования ТЭС при резком повышении давления в магистральном трубопроводе.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в том, чтобы обеспечить возможность надежной защиты энергетического оборудования ТЭС при резком повышении давления в магистральном трубопроводе путем плавного срабатывания запорного органа предохранительного клапана.
Поставленная задача решается тем, что в импульсно-предохранительном устройстве, содержащем предохранительный клапан, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, входной из которых соединен с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выходной с атмосферой, размещенные в корпусе запорного органа, состоящий из седла корпуса и тарелки, и сервопривод, включающий камеру с поршнем, подпружиненный шток которого соединен с тарелкой запорного органа, и импульсный клапан, впускным патрубком связанный с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выпускным с надпоршневым пространством камеры сервопривода, согласно изобретению импульсно-предохранительное устройство дополнительно содержит регулирующий клапан, вход которого соединен с надпоршневым пространством камеры сервопривода, а выход с ее подпоршневым пространством.
Существенные признаки: наличие в импульсно-предохранительном устройстве регулирующего клапана; соединение входа регулирующего клапана с надпоршневым пространством камеры сервопривода предохранительного клапана, а выхода с ее подпоршневым пространством отличают заявляемое изобретение от его ближайшего аналога.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Импульсно-предохранительное устройство содержит предохранительный 1, импульсный 2 и регулирующий 3 клапана. Предохранительный 1 клапан имеет входной 4 и выходной 5 патрубки, входной 4 из которых соединен с магистральным трубопроводом 6 энергетической установки (на чертеже не показана), а выходной 5 с атмосферой. В корпусе предохранительного 1 клапана размещен запорный орган и сервопривод. Запорный орган состоит из седла 7 корпуса и тарелки 8. Сервопривод включает камеру 9 с поршнем 10, подпружиненный шток 11 которого соединен с тарелкой 8 запорного органа. Импульсный 2 клапан имеет впускной 12 патрубок, связанный с магистральным трубопроводом 6 энергетической установки, и выпускной 13, соединенный с надпоршневым пространством камеры 9 сервопривода. Регулирующий 3 клапан имеет вход 14, который соединен с надпоршневым пространством камеры 9 сервопривода, и выход 15, подключенный к ее подпоршневому пространству.
В качестве импульсного клапана может быть использован, например, клапан 8с-3, выпускаемый Барнаульским котельным заводом, а в качестве регулирующего клапана - игольчатый клапан 10с-1-1.
Импульсно-предохранительное устройство работает следующим образом.
Предварительно настраивают импульсный 2 клапан на срабатывание при определенном превышении давления в магистральном трубопроводе 6 энергетической установки и регулирующий 3 клапан, причем при настройке регулирующего 3 клапана его проходное сечение устанавливают меньше проходного сечения импульсного 2 клапана.
При превышении давления пара в магистральном трубопроводе 6 энергетической установки выше допустимого импульсный 2 клапан, связанный впускным 12 патрубком с магистральным трубопроводом 6, открывается. Пар из выпускного 13 патрубка импульсного 2 клапана подается в надпоршневое пространство камеры 9 сервопривода предохранительного 1 клапана. За счет давления пара в надпоршневом пространстве камеры 9 сервопривода поршень 10, преодолевая усилие пружины штока 11, перемещается, при этом шток 11 нажимает на тарелку 8. Пар из магистрального трубопровода 6 энергетической установки через кольцевое пространство между седлом 7 корпуса и тарелкой 8 запорного органа поступает в выходной патрубок 5, а затем в атмосферу. Так как надпоршневое пространство камеры 9 соединено с входом 14 регулирующего 3 клапана, а подпоршневое пространство с его выходом 15, то пар с выхода 15 регулирующего 3 клапана одновременно поступает и в подпоршневое пространство камеры 9. Давление, создаваемое регулировочным 3 клапаном в подпоршневом пространстве камеры 9, препятствует быстрому срабатыванию предохранительного 1 клапана. Быстродействие предохранительного 1 клапана зависит от настройки регулировочного 3 клапана.
Заявляемое изобретение позволяет обеспечить возможность надежной зашиты энергетического оборудования ТЭС при резком повышении давления в магистральном трубопроводе путем плавного срабатывания запорного органа предохранительного клапана.
Импульсно-предохранительное устройство, содержащее предохранительный клапан, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, входной из которых соединен с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выходной с атмосферой, размещенные в корпусе запорный орган, состоящий из седла корпуса и тарелки, и сервопривод, включающий камеру с поршнем, подпружиненный шток которого соединен с тарелкой запорного органа, и импульсный клапан, впускным патрубком связанный с магистральным трубопроводом энергетической установки, а выпускным с надпоршневым пространством камеры сервопривода, отличающееся тем, что импульсно-предохранительное устройство дополнительно содержит регулирующий клапан, вход которого соединен с надпоршневым пространством камеры сервопривода, а выход с ее подпоршневым пространством.
